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公開番号2024168736
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085653
出願日2023-05-24
発明の名称ヒドリドイオン導電デバイス及びヒドリドイオン導電デバイスの製造方法
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類C01B 3/00 20060101AFI20241128BHJP(無機化学)
要約【課題】潮解の抑制が可能なヒドリドイオン導電デバイス及びヒドリドイオン導電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスは、第1層と、第1保護層と、第2保護層と、導電層と、を含む。前記第1層は、ヒドリドイオン導電材料を含む。前記第1層は、上方向に突出する凸部を有する。前記第1保護層は、前記第1層の上に設けられる。前記第1保護層は、前記上方向と交差する第1方向において前記凸部の上端と並び前記第1方向に延在する上面を有する。前記第2保護層は、前記第1層の上、および、前記第1保護層の上に設けられる。前記導電層は、前記第2保護層の上に設けられる。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
ヒドリドイオン導電材料を含み、上方向に突出する凸部を有する第１層と、
前記第１層の上に設けられた第１保護層であって、前記上方向と交差する第１方向において前記凸部の上端と並び前記第１方向に延在する上面を有する第１保護層と、
前記第１層の上および前記第１保護層の上に設けられた第２保護層と、
前記第２保護層の上に設けられた導電層と、
を備えたヒドリドイオン導電デバイス。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記第２保護層は、前記第１保護層よりも薄い、請求項１に記載のヒドリドイオン導電デバイス。
【請求項３】
前記第１保護層の前記上面の粗さは、前記第１層の上面の粗さよりも小さい、請求項１に記載のヒドリドイオン導電デバイス。
【請求項４】
前記第１保護層の前記上面の算術平均粗さＲａは、１０μｍ以下である、請求項３記載のヒドリドイオン導電デバイス。
【請求項５】
ヒドリドイオン導電材料を含み上方向に突出する凸部を有する第１層の上に、前記凸部の高さよりも厚い第１保護層を形成する第１積層工程と、
前記第１保護層の上面を研磨して平坦化する研磨工程と、
研磨した前記第１保護層の前記上面の上に第２保護層を形成する第２積層工程と、
を備えたヒドリドイオン導電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記研磨工程は、前記上方向と交差する第１方向において第１保護層の上面が前記凸部の上端と並ぶように、前記第１保護層を研磨する、請求項５記載のヒドリドイオン導電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第１積層工程、前記研磨工程及び前記第２積層工程は、前記ヒドリドイオン導電材料の潮解を抑制するように除湿された第１雰囲気下で実行される、請求項５または６に記載のヒドリドイオン導電デバイスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ヒドリドイオン導電デバイス及びヒドリドイオン導電デバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ヒドリドイオン（水素の陰イオンＨ
－
）が内部で移動可能なヒドリドイオン導電材料が開発されている。ヒドリドイオン導電材料は、ヒドリドイオンに対する高いイオン導電性を有する。そのため、ヒドリドイオン導電材料を新たなデバイスに応用する研究が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／１９３９１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒドリドイオン導電材料は、高い潮解性を有する。これに起因して、ヒドリドイオン導電材料を用いたデバイスの性能や耐久性が低下する場合がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、潮解の抑制が可能なヒドリドイオン導電デバイス及びヒドリドイオン導電デバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスは、第１層と、第１保護層と、第２保護層と、導電層と、を含む。前記第１層は、ヒドリドイオン導電材料を含む。前記第１層は、上方向に突出する凸部を有する。前記第１保護層は、前記第１層の上に設けられる。前記第１保護層は、前記上方向と交差する第１方向において前記凸部の上端と並び前記第１方向に延在する上面を有する。前記第２保護層は、前記第１層の上、および、前記第１保護層の上に設けられる。前記導電層は、前記第２保護層の上に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスを例示する模式的断面図である。
図２は、実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスを例示する模式的断面図である。
図３（ａ）～図３（ｅ）は、実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスの製造方法を例示する模式的断面図である。
図４は、実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスの動作を説明する模式図である。
図５は、実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスを例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイスを例示する模式的断面図である。図１に表したように、実施形態に係るヒドリドイオン導電デバイス１００は、ヒドリドイオン導電材料を含む第１層１０と、第１層１０の上に設けられた保護膜２０と、保護膜２０の上に設けられた導電層３０と、を有する。この例では、さらに、第１層１０の下に保護膜４０が設けられ、保護膜４０の下に導電層５０が設けられている。
【０００９】
後述するように、第１層１０の表面は凹凸を有するが、図１（及び図４）においては、便宜上、凹凸の図示を省略している。
【００１０】
なお、実施形態の説明においては、第１層１０から導電層３０へ向かう方向をＺ方向とし、Ｚ方向に対して垂直な１つの方向をＸ方向（第１方向）とし、Ｚ方向及びＸ方向に垂直な方向をＹ方向としている。また、説明において、第１層１０から導電層３０へ向かう方向を「上」と定義し、その反対方向を「下」と定義している。これらの方向は、第１層１０と導電層３０との相対的な位置関係に基づき、重力の方向とは無関係である。
（【００１１】以降は省略されています）

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